JP6043773B2 - Sheet metal processing method using direct diode laser light and direct diode laser processing apparatus for executing the same - Google Patents

Sheet metal processing method using direct diode laser light and direct diode laser processing apparatus for executing the same Download PDF

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Description

本発明は、ダイレクトダイオードレーザ光による板金の加工方法及びこれを実行するダイレクトダイオードレーザ加工装置に関する。   The present invention relates to a sheet metal processing method using a direct diode laser beam and a direct diode laser processing apparatus for executing the method.

従来、板金加工用のレーザ加工装置として、炭酸ガス(CO2)レーザ発振器やYAGレーザ発振器、ファイバレーザ発振器をレーザ光源として用いたものが知られている。ファイバレーザ発振器は、YAGレーザ発振器よりも光品質に優れ、発振効率が極めて高い等の利点を有する。このため、ファイバレーザ発振器を用いたファイバレーザ加工装置は、産業用、特に板金加工用(切断又は溶接等)に利用されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a laser processing apparatus for processing a sheet metal, an apparatus using a carbon dioxide (CO2) laser oscillator, a YAG laser oscillator, or a fiber laser oscillator as a laser light source is known. The fiber laser oscillator has advantages such as better light quality and extremely high oscillation efficiency than the YAG laser oscillator. For this reason, a fiber laser processing apparatus using a fiber laser oscillator is used for industrial purposes, particularly for sheet metal processing (cutting or welding).

更に近年では、ダイレクトダイオードレーザ(DDL:Direct Diode Laser)モジュールをレーザ光源として用いるレーザ加工機が開発されている。DDLモジュールは、複数のレーザダイオード(LD:Laser Diode)で生成された多波長(multiple-wavelength)のレーザ光を重畳し、伝送ファイバを用いて加工ヘッドまで伝送する。そして、伝送ファイバの端面から射出されたレーザ光は、コリメータレンズ及び集光レンズ等により被加工材(ワーク)上に集光されて照射される。   Further, in recent years, a laser processing machine using a direct diode laser (DDL) module as a laser light source has been developed. The DDL module superimposes multiple-wavelength laser light generated by a plurality of laser diodes (LD) and transmits the laser light to the processing head using a transmission fiber. Then, the laser light emitted from the end face of the transmission fiber is condensed and irradiated on a workpiece (work) by a collimator lens, a condensing lens, or the like.

ところで、レーザ加工において、ドロスの発生を抑制するために、レーザ光の焦点を、ワークの切断位置より上方に位置せしめ、切断幅がワーク板厚の略2分の1になるように、焦点ディフォーカスする切断方法が知られている(特許文献1)。   By the way, in laser processing, in order to suppress the occurrence of dross, the focal point of the laser beam is positioned above the workpiece cutting position so that the cutting width is approximately one half of the workpiece plate thickness. A cutting method for focusing is known (Patent Document 1).

特開平11−170077JP-A-11-170077

しかしながら、特許文献1では、ドロス発生抑制はまだ十分でなかった。   However, in patent document 1, dross generation | occurrence | production suppression was not yet enough.

また、今までのレーザ加工機では、多波長のレーザ光を用いて加工を行う場合については、具体的に検討されていなかった。   Moreover, in the conventional laser processing machine, the case where it processes using a multi-wavelength laser beam was not examined concretely.

本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、多波長のレーザ光を用いて板金加工を行う際に、ドロスの付着状態が少なく、また付着したドロスも剥がし易い、板金のレーザ加工方法及びこれを実行するレーザ加工機を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide a sheet metal that has less dross adhesion and easily peels off the attached dross when performing sheet metal processing using multi-wavelength laser light. It is providing the laser processing method of this, and the laser processing machine which performs this.

本発明の一態様は、厚さ2mm以上の板金を切断する方法であって、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として−2.0mm< Pf ≦約0.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからのレーザ光を前記板金に対して照射するものである。   One embodiment of the present invention is a method of cutting a sheet metal having a thickness of 2 mm or more, having a focal length f ≧ 150 mm, and a focal position Pf with −2.0 mm <Pf ≦ about 0.0 with respect to the upper surface of the sheet metal. The sheet metal is irradiated with laser light from a DDL module using a condensing lens arranged at mm.

前記板金はアルミ板金であるのが好ましい。   The sheet metal is preferably an aluminum sheet metal.

前記加工に際して加工点に供給されるアシストガスのガス圧は1.5MPa(メガパスカル)以上であるのが好ましい。   The gas pressure of the assist gas supplied to the processing point during the processing is preferably 1.5 MPa (megapascal) or more.

前記板金は厚さが100mm以下であるのが好ましい。   The sheet metal preferably has a thickness of 100 mm or less.

好ましくは、前記DDLモジュールからのレーザ光は、少なくとも2つ以上の多波長(multiple-wavelength)レーザ光で構成され、何れのレーザ光の波長も1000nm未満である。   Preferably, the laser light from the DDL module is composed of at least two or more multiple-wavelength laser lights, and the wavelength of any laser light is less than 1000 nm.

好ましくは、前記DDLモジュールからのレーザ光の波長(Wavelength)は800nm以上990nm以下の多波長(multiple-wavelength)で構成される。   Preferably, the wavelength (Wavelength) of the laser beam from the DDL module is configured to be a multiple-wavelength of 800 nm to 990 nm.

好ましくは、前記DDLモジュールから出射されるレーザ光のBPP(ビームパラメータ積(Beam parameter product))は、7mm*mrad以上20mm*mrad以下である。   Preferably, the BPP (Beam parameter product) of the laser light emitted from the DDL module is 7 mm * mrad or more and 20 mm * mrad or less.

好ましくは、レーザ光のBPP(ビームパラメータ積(Beam parameter product))が、10.3mm*mradである
好ましくは、前記ビームウエスト(Beam waist diameter)は、150μm以上370μm以下の径である。
Preferably, the BPP (Beam parameter product) of the laser beam is 10.3 mm * mrad. Preferably, the Beam waist diameter is 150 μm or more and 370 μm or less.

好ましくは、前記ビームウエスト(Beam waist diameter)は、300μm以上364μm以下である。   Preferably, the beam waist diameter is not less than 300 μm and not more than 364 μm.

好ましくは、焦点レンズの入射直径は20mmで、集光直径dは、300μm〜364μmである。   Preferably, the focal lens has an incident diameter of 20 mm and a condensing diameter d of 300 μm to 364 μm.

好ましくは、レーザ光のレーリー長は、1.5mm以上6mm以下である。   Preferably, the Rayleigh length of the laser light is 1.5 mm or more and 6 mm or less.

好ましくは、レーザ光のレーリー長は、2.2mm以上3.4mm以下である。   Preferably, the Rayleigh length of the laser light is 2.2 mm or more and 3.4 mm or less.

本発明の他の態様は、厚さ2mmより薄い板金を切断する方法であって、焦点距離fとしてf≦120mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mm< Pf ≦2.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからのレーザ光を前記板金に照射するものである。   Another aspect of the present invention is a method of cutting a sheet metal having a thickness of less than 2 mm, the focal length f being f ≦ 120 mm, and the focal position Pf being 0.0 mm <Pf ≦ 2 with respect to the upper surface of the sheet metal. The sheet metal is irradiated with laser light from a DDL module using a condenser lens arranged at 0.0 mm.

前記板金はアルミ板金であるのが好ましい。   The sheet metal is preferably an aluminum sheet metal.

前記加工に際しては、加工点に供給されるアシストガスのガス圧は0.8MPa乃至1.5MPaであるのが好ましい。   In the processing, the gas pressure of the assist gas supplied to the processing point is preferably 0.8 MPa to 1.5 MPa.

好ましくは、前記DDLモジュールからのレーザ光は、少なくとも2つ以上の多波長(multiple-wavelength)レーザ光で構成され、何れのレーザ光の波長も1000nm未満である。   Preferably, the laser light from the DDL module is composed of at least two or more multiple-wavelength laser lights, and the wavelength of any laser light is less than 1000 nm.

好ましくは、前記DDLモジュールからのレーザ光の波長(Wavelength)は800nm以上990nm以下の多波長(multiple-wavelength)で構成される。   Preferably, the wavelength (Wavelength) of the laser beam from the DDL module is configured to be a multiple-wavelength of 800 nm to 990 nm.

好ましくは、前記DDLモジュールから出射されるレーザ光のBPP(ビームパラメータ積(Beam parameter product))は、7mm*mrad以上20mm*mrad以下である。   Preferably, the BPP (Beam parameter product) of the laser light emitted from the DDL module is 7 mm * mrad or more and 20 mm * mrad or less.

好ましくは、レーザ光のBPP(ビームパラメータ積(Beam parameter product))が、10.3mm*mradである
好ましくは、前記ビームウエスト(Beam waist diameter)は、150μm以上370μm以下の径である。
Preferably, the BPP (Beam parameter product) of the laser beam is 10.3 mm * mrad. Preferably, the Beam waist diameter is 150 μm or more and 370 μm or less.

好ましくは、前記ビームウエスト(Beam waist diameter)は、300μm以上364μm以下である。   Preferably, the beam waist diameter is not less than 300 μm and not more than 364 μm.

好ましくは、焦点レンズの入射径は、300μm以上364μm以下の径である
好ましくは、レーザ光のレーリー長は、1.5mm以上6mm以下である。
Preferably, the incident diameter of the focus lens is a diameter of 300 μm or more and 364 μm or less. Preferably, the Rayleigh length of the laser light is 1.5 mm or more and 6 mm or less.

好ましくは、レーザ光のレーリー長は、2.2mm以上3.4mm以下である。   Preferably, the Rayleigh length of the laser light is 2.2 mm or more and 3.4 mm or less.

本発明の更に他の態様は、厚さ2mm以上の板金切断する場合には、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として、−2.0mm< Pf ≦約0.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に対して照射し、
厚さ2mmより薄い板金を切断する場合には、焦点距離fとしてf≦120mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mm< Pf ≦2.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に照射するものである。
According to still another aspect of the present invention, when cutting a sheet metal having a thickness of 2 mm or more, it has a focal length f ≧ 150 mm, and the focal position Pf is defined as −2.0 mm <Pf ≦ about with respect to the upper surface of the sheet metal. Using a condensing lens disposed at 0.0 mm, the sheet metal is irradiated with parallel laser light from a DDL module,
When cutting a sheet metal having a thickness of less than 2 mm, a condenser lens having a focal distance f of f ≦ 120 mm and a focal position Pf of 0.0 mm <Pf ≦ 2.0 mm with respect to the upper surface of the sheet metal is used. It is used to irradiate the sheet metal with the parallel laser light from the DDL module.

この態様においては、厚さ2mm以上の板金切断する場合には、前記第1態様の後に記載した条件が充足されるのが好ましく、厚さ2mmより薄い板金を切断する場合には、前記第2態様の後に記載した条件が充足されるのが好ましい。   In this aspect, when cutting a sheet metal having a thickness of 2 mm or more, the conditions described after the first aspect are preferably satisfied. When cutting a sheet metal having a thickness of less than 2 mm, the second It is preferred that the conditions described after the embodiment are satisfied.

本発明の更に他の態様は、多波長のレーザ光を発振するDDLモジュールと、 前記DDLモジュールからの多波長レーザ光を伝送する伝送ファイバと、前記伝送ファイバにより伝送された多波長のレーザ光を集光して板金を加工するレーザ加工機であって、
厚さ2mm以上の板金切断する場合には、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として−2.0mm< Pf ≦約0.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に対して照射するものである。
Still another aspect of the present invention includes a DDL module that oscillates multi-wavelength laser light, a transmission fiber that transmits multi-wavelength laser light from the DDL module, and multi-wavelength laser light transmitted by the transmission fiber. A laser processing machine for focusing and processing sheet metal,
When cutting a sheet metal having a thickness of 2 mm or more, a condensing lens having a focal length f ≧ 150 mm and a focal position Pf arranged at −2.0 mm <Pf ≦ about 0.0 mm with respect to the upper surface of the sheet metal is used. The sheet metal is irradiated with parallel laser light from the DDL module.

本発明の更に他の態様は、多波長のレーザ光を発振するDDLモジュールと、 前記DDLモジュールからの多波長レーザ光を伝送する伝送ファイバと、前記伝送ファイバにより伝送された多波長のレーザ光を集光して板金を加工するレーザ加工機であって、
厚さ2mmより薄い板金を切断する場合には、焦点距離fとしてf≦120mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mm< Pf ≦2.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に照射するものである。
Still another aspect of the present invention includes a DDL module that oscillates multi-wavelength laser light, a transmission fiber that transmits multi-wavelength laser light from the DDL module, and multi-wavelength laser light transmitted by the transmission fiber. A laser processing machine for focusing and processing sheet metal,
When cutting a sheet metal having a thickness of less than 2 mm, a condenser lens having a focal distance f of f ≦ 120 mm and a focal position Pf of 0.0 mm <Pf ≦ 2.0 mm with respect to the upper surface of the sheet metal is used. It is used to irradiate the sheet metal with the parallel laser light from the DDL module.

本発明の更に他の態様は、多波長のレーザ光を発振するDDLモジュールと、 前記DDLモジュールからの多波長レーザ光を伝送する伝送ファイバと、前記伝送ファイバにより伝送された多波長のレーザ光を集光して板金を加工するレーザ加工機であって、
厚さ2mm以上の板金切断する場合には、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として、−2.0mm< Pf ≦約0.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に対して照射し、
厚さ2mmより薄い板金を切断する場合には、焦点距離fとしてf≦120mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mm< Pf ≦2.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に照射するものである。
Still another aspect of the present invention includes a DDL module that oscillates multi-wavelength laser light, a transmission fiber that transmits multi-wavelength laser light from the DDL module, and multi-wavelength laser light transmitted by the transmission fiber. A laser processing machine for focusing and processing sheet metal,
When cutting a sheet metal having a thickness of 2 mm or more, a condensing lens having a focal length f ≧ 150 mm and a focal position Pf arranged at −2.0 mm <Pf ≦ about 0.0 mm with respect to the upper surface of the sheet metal. And irradiating the sheet metal with a parallel laser beam from a DDL module,
When cutting a sheet metal having a thickness of less than 2 mm, a condenser lens having a focal distance f of f ≦ 120 mm and a focal position Pf of 0.0 mm <Pf ≦ 2.0 mm with respect to the upper surface of the sheet metal is used. It is used to irradiate the sheet metal with the parallel laser light from the DDL module.

本発明によれば、多波長のレーザ光を用いて加工を行う際に、ドロスの付着状態が少なく、また付着したドロスも剥がし易い。   According to the present invention, when processing is performed using multi-wavelength laser light, the attached state of dross is small, and the attached dross is easily peeled off.

本発明の実施形態に係るレーザ加工機の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the laser processing machine which concerns on embodiment of this invention. 図2(a)は、本発明の実施形態に係るレーザ発振器の一例を示す側面図である。図2(b)は、前記レーザ発振器の正面図である。FIG. 2A is a side view showing an example of a laser oscillator according to the embodiment of the present invention. FIG. 2B is a front view of the laser oscillator. 本発明の実施形態に係るLDモジュールの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the LD module which concerns on embodiment of this invention. アルミ切断面における軽ドロスを示す写真図である。It is a photograph figure which shows the light dross in an aluminum cut surface. アルミ切断面における通常ドロスを示す写真図である。It is a photograph figure which shows the normal dross in an aluminum cut surface. アルミ切断面における重ドロスを示す写真図である。It is a photograph figure which shows the heavy dross in an aluminum cut surface. 本発明の実施例1の試験結果を示す表である。It is a table | surface which shows the test result of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の試験結果を示す表である。It is a table | surface which shows the test result of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の試験結果を示す表である。It is a table | surface which shows the test result of Example 3 of this invention. 本発明の比較例1の試験結果を示す表である。It is a table | surface which shows the test result of the comparative example 1 of this invention.

図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.

図1は、本発明の実施形態に係るDDLレーザ加工機の全体構成を示す。同図に示すように、前記実施形態に係るDDLレーザ加工機は、多波長のレーザ光LBを発振するレーザ発振器11と、レーザ発振器11により発振されたレーザ光LBを伝送する伝送ファイバ(プロセスファイバ)12と、伝送ファイバ12により伝送されたレーザ光LBを高エネルギー密度に集光させて被加工材(ワーク)Wに照射するレーザ加工機(レーザ加工機本体部)13とを備える。   FIG. 1 shows an overall configuration of a DDL laser beam machine according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the DDL laser beam machine according to the embodiment includes a laser oscillator 11 that oscillates a multi-wavelength laser beam LB, and a transmission fiber (process fiber) that transmits the laser beam LB oscillated by the laser oscillator 11. ) 12 and a laser processing machine (laser processing machine main body) 13 for condensing the laser beam LB transmitted by the transmission fiber 12 to a high energy density and irradiating the workpiece (work) W.

レーザ加工機13は、伝送ファイバ12から射出されたレーザ光LBをワークへ照射する加工ヘッド17を有する。この加工ヘッド17は、前記ファイバ12からのレーザ光を、コリメータレンズ15で略平行光に変換するコリメータユニット14と、略平行光に変換されたレーザ光LBを、X軸及びY軸方向に垂直なZ軸方向下方に向けて反射するベンドミラー16と、ベンドミラー16により下方へ反射されたレーザ光LBを集光する集光レンズ18と、先端にノズルとを有する。コリメータレンズ15及び集光レンズ18としては、例えば石英製の平凸レンズ等の一般的なレンズが使用可能である。   The laser processing machine 13 has a processing head 17 that irradiates the workpiece with the laser beam LB emitted from the transmission fiber 12. The processing head 17 includes a collimator unit 14 that converts laser light from the fiber 12 into substantially parallel light by a collimator lens 15, and a laser light LB that has been converted to substantially parallel light, perpendicular to the X-axis and Y-axis directions. A bend mirror 16 that reflects downward in the Z-axis direction, a condensing lens 18 that condenses the laser light LB reflected downward by the bend mirror 16, and a nozzle at the tip. As the collimator lens 15 and the condenser lens 18, for example, a general lens such as a quartz plano-convex lens can be used.

なお、図1では図示を省略するが、コリメータユニット14内には、コリメータレンズ15を光軸に平行な方向(X軸方向)に駆動するレンズ駆動部が設置されている。また、レーザ加工機は、レンズ駆動部を制御する制御部を更に備える。   Although not shown in FIG. 1, a lens driving unit that drives the collimator lens 15 in a direction parallel to the optical axis (X-axis direction) is installed in the collimator unit 14. The laser processing machine further includes a control unit that controls the lens driving unit.

レーザ加工機13は更に、被加工材(ワーク)Wが載置される加工テーブル21と、加工テーブル21上においてX軸方向に移動する門型のX軸キャリッジ22と、X軸キャリッジ22上においてX軸方向に垂直なY軸方向に移動するY軸キャリッジ23とを備える。コリメータユニット14内のコリメータレンズ15、ベンドミラー16、及び加工ヘッド17内の集光レンズ18は、予め光軸の調整が成された状態でY軸キャリッジ23に固定され、Y軸キャリッジ23と共にY軸方向に移動する。なおY軸キャリッジ23に対して上下方向へ移動可能なZ軸キャリッジを設け、当該Z軸キャリッジに集光レンズ18を設けることも出来る。   The laser processing machine 13 further includes a processing table 21 on which a workpiece (work) W is placed, a portal X-axis carriage 22 that moves in the X-axis direction on the processing table 21, and an X-axis carriage 22. And a Y-axis carriage 23 that moves in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction. The collimator lens 15 in the collimator unit 14, the bend mirror 16, and the condensing lens 18 in the processing head 17 are fixed to the Y-axis carriage 23 in a state where the optical axis has been adjusted in advance. Move in the axial direction. It is also possible to provide a Z-axis carriage that can move in the vertical direction with respect to the Y-axis carriage 23 and to provide the condenser lens 18 on the Z-axis carriage.

本発明の実施形態に係るレーザ加工機は、集光レンズ18により集光されて所定集光直径のレーザ光LBを被加工材Wに照射し、また同軸にアシストガスを噴射して溶融物を除去しながら、X軸キャリッジ22及びY軸キャリッジ23を移動させる。これにより、レーザ加工機は被加工材Wを切断加工することができる。被加工材Wとしては、ステンレス鋼、軟鋼、アルミニウム等の種々の材料が挙げられる。被加工材Wの板厚は、例えば0.1mm〜100mm程度である。   The laser processing machine according to the embodiment of the present invention irradiates the workpiece W with the laser beam LB having a predetermined condensing diameter which is condensed by the condenser lens 18 and also injects an assist gas coaxially to melt the melt. While removing, the X-axis carriage 22 and the Y-axis carriage 23 are moved. Thereby, the laser beam machine can cut the workpiece W. Examples of the workpiece W include various materials such as stainless steel, mild steel, and aluminum. The plate thickness of the workpiece W is, for example, about 0.1 mm to 100 mm.

図2及び図3は、レーザ発振器11の詳細を示す。レーザ発振器11は、図2(a)及び図2(b)に示すように、筐体60と、筐体60内に収容され、伝送ファイバ12に接続されているLDモジュール10と、筐体60内に収容され、LDモジュール10に電力を供給する電源部61と、筐体60内に収容され、LDモジュール10の出力等を制御する制御モジュール62等が設けられている。また、筐体60の外側には、筐体60内の温度及び湿度を調整する空調機器63が設置されている。   2 and 3 show details of the laser oscillator 11. 2A and 2B, the laser oscillator 11 includes a housing 60, the LD module 10 housed in the housing 60 and connected to the transmission fiber 12, and the housing 60. A power supply unit 61 that is housed in the LD module 10 and supplies power to the LD module 10, a control module 62 that is housed in the housing 60 and controls the output of the LD module 10, and the like are provided. An air conditioner 63 that adjusts the temperature and humidity in the housing 60 is installed outside the housing 60.

LDモジュール10は、図3に示すように、多波長(multiple-wavelength)λ1,λ2,λ3,・・・,λnのレーザ光を重畳して出力する。LDモジュール10は、複数のレーザダイオード(以下、「LD」という。)3,3,3,・・・3(nは4以上の整数)と、LD3,3,3,・・・3にファイバ4,4,4,・・・4を介して接続され、多波長λ1,λ2,λ3,・・・,λnのレーザ光に対してスペクトルビーム結合(spectral beam combining)を行うスペクトルビーム結合部50を備える。 As shown in FIG. 3, the LD module 10 superimposes and outputs laser beams having multiple wavelengths (λ1, λ2, λ3,..., Λn). The LD module 10 includes a plurality of laser diodes (hereinafter referred to as “LD”) 3 1 , 3 2 , 3 3 ,... 3 n (n is an integer of 4 or more), and LD 3 1 , 3 2 , 3 3. , · · · 3 n to the fiber 4 1, 4 2, 4 3, is connected via a · · · 4 n, multiwavelength λ1, λ2, λ3, ···, spectral beam combination to laser light of λn A spectral beam combining unit 50 that performs (spectral beam combining) is provided.

複数のLD3,3,3,・・・3としては、各種の半導体レーザが採用可能であり、その種類と数の組み合わせは特に限定されず、板金加工の目的に合わせて適宜選択可能である。LD3,3,3,・・・3の波長λ1,λ2,λ3,・・・,λnは、例えば1000nm未満で選択したり、800nm〜990nmの範囲で選択したり、910nm〜950nmの範囲で選択したりすることができるが、この実施形態では、910nm〜950nmに設定されている。 As the plurality of LD3 1 , 3 2 , 3 3 ,... 3 n , various semiconductor lasers can be adopted, and the combination of types and numbers is not particularly limited, and is appropriately selected according to the purpose of sheet metal processing. Is possible. The wavelengths λ1, λ2, λ3,..., Λn of LD3 1 , 3 2 , 3 3 ,... 3 n are selected, for example, to be less than 1000 nm, selected in the range of 800 nm to 990 nm, or 910 nm to 950 nm. However, in this embodiment, it is set to 910 nm to 950 nm.

多波長λ1,λ2,λ3,・・・,λnのレーザ光は、例えば、波長帯域毎に群(ブロック)管理されて制御される。そして、波長帯域毎に個別に出力を可変調節することができる。また、ワークへの所望の吸収率となるように、全波長帯域の出力を調整することができる。   The laser beams of multiple wavelengths λ1, λ2, λ3,..., Λn are controlled by group (block) management for each wavelength band, for example. The output can be variably adjusted individually for each wavelength band. Moreover, the output of all the wavelength bands can be adjusted so that it may become the desired absorption rate to a workpiece | work.

切断加工に際しては、LD3,3,3,・・・3を同時に動作させると共に、酸素、窒素等の適宜のアシストガスを焦点位置近傍へ吹き付ける。これにより、当該各LDからの各波長のレーザ光が、相互に協働すると共に、酸素等のアシストガスとも協働してワークを高速で溶融する。また当該溶融ワーク材料がアシストガスにより吹き飛ばされてワークが高速で切断される。 In the cutting process, LD3 1 , 3 2 , 3 3 ,... 3 n are simultaneously operated, and an appropriate assist gas such as oxygen or nitrogen is blown near the focal position. Thereby, the laser beams of the respective wavelengths from the respective LDs cooperate with each other and also with the assist gas such as oxygen to melt the workpiece at a high speed. Further, the molten work material is blown off by the assist gas, and the work is cut at a high speed.

スペクトルビーム結合部50は、ファイバ4,4,4,・・・4の射出端側を束ねて固定しファイバアレイ4とする固定部51と、ファイバ4,4,4,・・・4からのレーザ光を平行光にするコリメータレンズ52と、多波長λ1,λ2,λ3,・・・,λnのレーザ光を回折する回折格子(diffraction grating)53と、回折格子53からのレーザ光を集光して伝送ファイバ12へ入射させる集光レンズ54とを備える。なお、回折格子53と、集光レンズ54との間には、LDユニット3,3,3,・・・3後端部に設けた反射面と共に共振器を構成する部分反射カプラ55が設けてある。この部分反射カプラ55は、コリメータレンズ52と集光レンズ54との間に配置されるのが好ましい。 The spectral beam combining unit 50 includes a fixing unit 51 that bundles and fixes the emission ends of the fibers 4 1 , 4 2 , 4 3 ,... 4 n to form a fiber array 4, and fibers 4 1 , 4 2 , 4 3. ,... 4 n Collimator lens 52 that collimates laser light from n , Diffraction grating 53 that diffracts multi-wavelength λ1, λ2, λ3,. And a condensing lens 54 that condenses the laser light from 53 and enters the transmission fiber 12. Incidentally, the diffraction grating 53, between the condenser lens 54, LD units 3 1, 3 2, 3 3, partially reflective coupler forming a resonator together with a reflecting surface provided on · · · 3 n trailing portion 55 is provided. The partial reflection coupler 55 is preferably disposed between the collimator lens 52 and the condenser lens 54.

再び図1を参照するに、このようなレーザ加工機13による切断加工等の加工においては、多波長λ1,λ2,λ3,・・・,λnのレーザ光の波長毎のビームウエストは、例えば100μm〜400μm程度であって、これら複数の径で以って多焦点をなす。ビームウエストは、集光レンズ18の入射径が2mm〜20mm程度であって、焦点距離が50mm〜300mmである光学要素により形成される。被加工材Wの板厚は例えば0.5mm〜30mm程度である。レーザ発振器11の波長毎又は波長帯域毎の制御の出力可変調節において入射角が0°より大きく50°より小さい範囲においては短波長側の波長帯域の出力を、長波長側の出力より大きくすることができる。被加工材Wの切断速度は、例えば60m/min〜250m/minの範囲で選択できる。   Referring to FIG. 1 again, in such processing such as cutting by the laser processing machine 13, the beam waist for each wavelength of the laser light of multiple wavelengths λ1, λ2, λ3,. It is about -400 μm, and multifocals are formed with these plural diameters. The beam waist is formed by an optical element having an incident diameter of the condenser lens 18 of about 2 mm to 20 mm and a focal length of 50 mm to 300 mm. The plate thickness of the workpiece W is, for example, about 0.5 mm to 30 mm. In the variable output adjustment of the laser oscillator 11 for each wavelength or each wavelength band, the output of the short wavelength side wavelength band is made larger than the long wavelength side output in the range where the incident angle is larger than 0 ° and smaller than 50 °. Can do. The cutting speed of the workpiece W can be selected in the range of 60 m / min to 250 m / min, for example.

(板金切断加工方法)
以下、前記レーザ加工機を用いて、板厚1mm乃至50mmの板金を加工する本発明の実施形態の板金加工方法を説明する。
(Sheet metal cutting method)
Hereinafter, a sheet metal processing method according to an embodiment of the present invention for processing a sheet metal having a thickness of 1 mm to 50 mm using the laser processing machine will be described.

1.第1の加工方法
この加工方法は、厚さ2mm以上の板金を切断する方法であって、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として−2.0mm< Pf ≦約0.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に対して照射するものである。
1. First processing method This processing method is a method of cutting a sheet metal having a thickness of 2 mm or more, and has a focal length f ≧ 150 mm, and the focal position Pf is −2.0 mm <Pf with respect to the upper surface of the sheet metal. Using a condensing lens arranged at ≦ about 0.0 mm, the sheet metal is irradiated with parallel laser light from a DDL module.

前記方法によれば、高速(例えば3m/分〜6m/分の速度)で厚さ2mm以上の板金を切断することができ、且つ、その切断面には、容易に除去可能なドロスを発生するのみである。   According to the method, a sheet metal having a thickness of 2 mm or more can be cut at a high speed (for example, a speed of 3 m / min to 6 m / min), and dross that can be easily removed is generated on the cut surface. Only.

ここに前記板金はアルミ板金であるのが好ましい。   Here, the sheet metal is preferably an aluminum sheet metal.

また、前記DDLモジュールからのレーザ光は、2以上の多波長レーザ光を含み、各レーザ光の波長は何れも1000nm未満であるのが好ましい。   The laser light from the DDL module preferably includes two or more multi-wavelength laser lights, and the wavelength of each laser light is preferably less than 1000 nm.

前記レーザ光の波長は800nm以上990nm以下の波長を有するのが更に好ましい。   More preferably, the laser beam has a wavelength of 800 nm to 990 nm.

前記DDLモジュールから出射されるレーザ光のあるいはレーザ光のBPP(ビームパラメータ積)は、7mm*mrad以上20mm*mrad以下であるのが好ましい。   The laser beam emitted from the DDL module or the BPP (beam parameter product) of the laser beam is preferably 7 mm * mrad or more and 20 mm * mrad or less.

例えば前記BPPは10.3mm*mradである。   For example, the BPP is 10.3 mm * mrad.

前記レーザ光のビームウエスト(直径)は、150μm以上370μm以下であるのが好ましい。   The beam waist (diameter) of the laser light is preferably 150 μm or more and 370 μm or less.

さらに好ましくは前記ビームウエストは300μm以上364μm以下である。   More preferably, the beam waist is not less than 300 μm and not more than 364 μm.

前記レーザ光のレーリー長は1.5mm以上6mm以下であるのが好ましく更に好ましくは2.2mm以上3.4mm以下である。   The Rayleigh length of the laser beam is preferably 1.5 mm or more and 6 mm or less, more preferably 2.2 mm or more and 3.4 mm or less.

2.第2の加工方法
この板金加工方法の第2の実施形態は、厚さ2mmより薄い板金を加工する方法であって、焦点距離fとして120mm以下を有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mmから2.0mmに設定した集光レンズを用いて前記DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に照射するものである。
2. Second Processing Method A second embodiment of the sheet metal processing method is a method of processing a sheet metal having a thickness of less than 2 mm, having a focal distance f of 120 mm or less, and a focal position Pf on the upper surface of the sheet metal. The sheet metal is irradiated with parallel laser light from the DDL module using a condenser lens set to 0.0 mm to 2.0 mm as a reference.

前記方法により、例えば1mmの厚さの板金(アルミニウム)を通常ドロスを発生することなく高速(例えば14m/分の速度)で切断することができる。
前記加工に際して加工点に供給されるアシストガスのガス圧は0.8MPa乃至1.5MPaであるのが好ましく、0.8MPaから1.2MPaであるのが更に好ましい。
According to the above method, a sheet metal (aluminum) having a thickness of, for example, 1 mm can be cut at a high speed (for example, a speed of 14 m / min) without generating dross.
The gas pressure of the assist gas supplied to the processing point during the processing is preferably 0.8 MPa to 1.5 MPa, and more preferably 0.8 MPa to 1.2 MPa.

DDLモジュールからのレーザ光の波長、BPP、レーリー長、ビームウェスト等の光学的パラメータは上記第1の加工方法と同様である。   Optical parameters such as the wavelength of the laser light from the DDL module, BPP, Rayleigh length, beam waist, and the like are the same as those in the first processing method.

以下、前記実施形態の実施例を説明する。   Hereinafter, examples of the embodiment will be described.

なお、以下の実施例において特に断り書きがない限りレーザ発振器の出力は2kWであり、ワーク(被加工材)としてのアルミ板へのレーザ光の入射角は70°である。多波長レーザ光としては、波長910mm〜950nmのレーザ光を使用した。   In the following examples, unless otherwise specified, the output of the laser oscillator is 2 kW, and the incident angle of the laser beam on the aluminum plate as the workpiece (workpiece) is 70 °. As the multi-wavelength laser light, laser light having a wavelength of 910 mm to 950 nm was used.

1.加工評価の指標
この実施例においては加工評価の指標は、図7に示すようなドロスが発生せず、切断面が均一で溶け落ちて凹んだり波打ったりしない状態を良好な切断品位であると定める。
1. Index of processing evaluation In this embodiment, the index of processing evaluation is such that the dross does not occur as shown in FIG. Determine.

なお、「ドロス」とは、熱切断の場合において材料の切断時にレーザ光により溶融した物質が材料下部に溶融物となって付着するものをいう。   Note that “dross” refers to a substance in which a material melted by a laser beam at the time of cutting a material adheres as a molten material to the lower part of the material in the case of thermal cutting.

レーザ切断の結果、切断面は、図4乃至図6のような状態になるものである。   As a result of laser cutting, the cut surface is in a state as shown in FIGS.

図4は、アルミ切断においてドロスが発生するが、当該ドロスは、手で容易に剥ぎ取れる状態でありドロス状態が軽微である場合を示す(以下、軽ドロスと云い、記号○で示す。)。 FIG. 4 shows a case where dross is generated in aluminum cutting, and the dross is easily peeled off by hand and the dross state is slight (hereinafter referred to as “light dross” and indicated by symbol “◯”).

図5は、アルミ切断においてドロスが発生し、このドロスは手でも剥ぎ取れるが工具を使うことにより容易に剥ぎ取る場合を示す(以下、通常ドロスと云い記号○△で示す。)。 図6は、アルミ切断においてドロスが発生し、かつこのドロスは工具を使わなければ剥ぎ取れない状態を示す(以下、重ドロスと云い、記号△で示す。)。この場合は同図から分かるようにドロスの高さも図4,図5の場合と比べて大きいことが理解される。   FIG. 5 shows a case in which dross is generated during aluminum cutting, and this dross can be peeled off by hand, but can be easily peeled off by using a tool (hereinafter referred to as a normal dross symbol ◯ Δ). FIG. 6 shows a state in which dross is generated in cutting aluminum, and this dross cannot be removed without using a tool (hereinafter referred to as heavy dross, indicated by symbol Δ). In this case, it can be understood that the height of the dross is larger than those in FIGS.

従って、以下の指標を採用する。
1)ドロスなし:◎
2)軽ドロス(容易に手で剥がせる程度のドロス):○
3)通常ドロス(ヤスリ等の工具で容易に落とすことが可能なドロス):○△
4)重ドロス(削り取らなければ成らないほど溶着したドロス:△
5)加工不能:×
Therefore, the following indicators are adopted.
1) No dross: ◎
2) Light dross (dross that can be easily peeled by hand): ○
3) Normal dross (dross that can be easily dropped with a file such as a file): ○ △
4) Heavy dross (dross welded to the extent that it must be scraped: △
5) Unprocessable: ×

2.実施例1
図7は、実施例1の試験結果を示す。
2. Example 1
FIG. 7 shows the test results of Example 1.

この実施例では、ワーク(アルミ)の厚さは1.0mmであり、コリメータレンズの焦点距離は100mmであり、集光レンズの焦点距離は120mmであった。   In this example, the thickness of the workpiece (aluminum) was 1.0 mm, the focal length of the collimator lens was 100 mm, and the focal length of the condenser lens was 120 mm.

アシストガスは窒素(N2)であり、その圧力は0.8MPaであり、ノズルは直径2mmであり、GP(ノズル先端と材料との距離であるノズルギャップ)は0.5mmであった。   The assist gas was nitrogen (N2), the pressure was 0.8 MPa, the nozzle was 2 mm in diameter, and GP (nozzle gap, which is the distance between the nozzle tip and the material) was 0.5 mm.

図7から分かるように、実施例1ではワーク上面よりも0.5mm〜2.0mm上方位置に焦点を設定した場合に軽ドロスの切断が実現できた。   As can be seen from FIG. 7, in Example 1, light dross cutting was realized when the focus was set at a position 0.5 mm to 2.0 mm above the workpiece upper surface.

さらに焦点位置を、ワーク上面よりも0.5mm〜1.5mmに設定した場合に、軽ドロスの状態で、速度14m/分でワークを切断することができた。   Furthermore, when the focal position was set to 0.5 mm to 1.5 mm from the upper surface of the workpiece, the workpiece could be cut at a speed of 14 m / min in a light dross state.

より詳細には、軽ドロス切断を実現する為の焦点位置の上限は、集光レンズの焦点距離(120mm)を基準として、1.7%(2/120)であり、好ましくは0.8%(1/120)であり、下限は0.0%である。   More specifically, the upper limit of the focal position for realizing light dross cutting is 1.7% (2/120), preferably 0.8%, based on the focal length (120 mm) of the condenser lens. (1/120), and the lower limit is 0.0%.

すでに述べたように、図7の表において、○印は、容易に手で剥がせる程度の軽ドロスを意味し、○△印は、通常ドロス(ヤスリ等の工具で容易に落とすことができるもの)を意味し、△印は、削り取らなければならないほどの重ドロスを意味し、×印は、加工不能を意味する。   As already mentioned, in the table of FIG. 7, the ○ mark means a light dross that can be easily peeled by hand, and the ○ △ mark indicates a normal dross (which can be easily removed with a file such as a file) ) Signifies a heavy dross that must be scraped off, and a cross sign signifies that processing is impossible.

従って、実施例1によれば、厚さ1mmのアルミ板は、焦点距離120mmの集光レンズを用い、その焦点をワーク上面から0.5mm〜2.0mm上方位置に設定することにより、14m/分の加工速度で軽ドロスの切断をすることができることが判る。   Therefore, according to Example 1, the aluminum plate having a thickness of 1 mm uses a condensing lens with a focal length of 120 mm, and the focal point is set to a position 0.5 mm to 2.0 mm above the workpiece upper surface, thereby 14 m / mm. It can be seen that light dross can be cut at a processing speed of a minute.

3.実施例2
図8は、実施例2の試験結果を示す。
3. Example 2
FIG. 8 shows the test results of Example 2.

この実施例では、ワークとしてのアルミ板の厚さは、2mmであり、コリメータレンズの焦点距離は100mmであり、集光レンズの焦点距離は150mmであった。   In this example, the thickness of the aluminum plate as a workpiece was 2 mm, the focal length of the collimator lens was 100 mm, and the focal length of the condenser lens was 150 mm.

アシストガスとしての窒素の圧力は1.2MPaであり、ノズル径は2mmであった。   The pressure of nitrogen as the assist gas was 1.2 MPa, and the nozzle diameter was 2 mm.

図8から理解されるように、実施例2においては、ワーク上面に対して+0.5mm〜−3.0mmの位置に焦点を設定する場合に軽ドロスの切断を実現できた。   As understood from FIG. 8, in Example 2, light dross cutting was realized when the focal point was set at a position of +0.5 mm to −3.0 mm with respect to the workpiece upper surface.

なかんずく焦点位置をワーク上面に対して0mm〜+0.5mmに設定することにより、6m/の速度でアルミワークを切断することができた。 In particular, the aluminum workpiece could be cut at a speed of 6 m / min by setting the focal position to 0 mm to +0.5 mm with respect to the workpiece upper surface.

より詳細には、軽ドロス切断を実現する為の焦点位置の上限は、集光レンズの焦点距離(150mm)を基準として、0.3%(0,5/150)であり、下限は、―2.0%(-3/150)であり、好ましくはー1.3%(―2.0/150)であり、より好ましくは-0.7% (-1/150), 更に好ましくは0%である。   More specifically, the upper limit of the focal position for realizing light dross cutting is 0.3% (0,5 / 150) with reference to the focal length (150 mm) of the condenser lens, and the lower limit is − 2.0% (-3/150), preferably -1.3% (-2.0 / 150), more preferably -0.7% (-1/150), more preferably 0%. is there.

従って、実施例2によれば、厚さ2mmのアルミ板は、焦点距離150mmの集光レンズを用い、その焦点をワーク上面から0.5mm〜2.0mm上方位置に設定することにより、14m/分の加工速度で軽ドロスの切断をすることができることが判る。なお、0.5mmは、焦点距離150mmの0.3%であり、上記焦点位置は、焦点距離150mmの0.3%と表現できる。   Therefore, according to Example 2, the aluminum plate having a thickness of 2 mm uses a condensing lens with a focal length of 150 mm, and the focal point is set to a position 0.5 mm to 2.0 mm above the workpiece upper surface, thereby 14 m / It can be seen that light dross can be cut at a processing speed of a minute. Note that 0.5 mm is 0.3% of the focal length of 150 mm, and the focal position can be expressed as 0.3% of the focal length of 150 mm.

4.実施例3
図9は、実施例3の試験結果を示す。
4). Example 3
FIG. 9 shows the test results of Example 3.

この実施例は、板厚3mmのアルミワークを、前記と同様のコリメータ及び、焦点距離150mmの集光レンズを使用して加工したものである。   In this embodiment, an aluminum workpiece having a thickness of 3 mm is processed using a collimator similar to the above and a condensing lens having a focal length of 150 mm.

アシストガス(窒素)の圧力は1.5MPaであり、そのガスノズル径は2mmであった。   The pressure of the assist gas (nitrogen) was 1.5 MPa, and the gas nozzle diameter was 2 mm.

図9から分かるように、実施例3では、集光レンズの焦点位置をワーク上面に対して0.0mm〜―1.5mmに設定することにより軽ドロスの切断を実現できた。なかんずく前記焦点位置を、ワーク上面に対して−0.5mm〜−1.0mmに設定することにより3m/分の速度で軽ドロスの切断を実現することができた。   As can be seen from FIG. 9, in Example 3, light dross cutting was realized by setting the focal position of the condenser lens to 0.0 mm to -1.5 mm with respect to the work upper surface. In particular, light dross cutting could be realized at a speed of 3 m / min by setting the focal position to -0.5 mm to -1.0 mm with respect to the upper surface of the workpiece.

より詳細には、軽ドロス切断を実現する為の焦点位置の上限は、集光レンズの焦点距離(150mm)を基準として、0.0%(0.0/150)であり、より好ましくはー0.3%(0.5/150)であり、下限は、―1.0%(-1.5/150)であり、好ましくはー0.7%(-1/150)である。   More specifically, the upper limit of the focal position for realizing light dross cutting is 0.0% (0.0 / 150) based on the focal length (150 mm) of the condensing lens, and more preferably −0.0. The lower limit is −1.0% (−1.5 / 150), preferably −0.7% (−1/150).

5.比較例1
図10は、比較例1の試験結果をしめす。
5. Comparative Example 1
FIG. 10 shows the test results of Comparative Example 1.

この例では、板厚2mmのアルミ材を、前記と同様のコリメータ及び、焦点距離120mmの集光レンズを用いて切断した例である。   In this example, an aluminum material having a thickness of 2 mm is cut using a collimator similar to the above and a condensing lens having a focal length of 120 mm.

図10から理解されるように、比較例1では、焦点位置をワーク上面に対して−0.5mm〜−0.2mmに設定することにより軽ドロスの切断をすることができたが、実施例2(図8)と比較して切断速度は5m/分と減少した。   As understood from FIG. 10, in Comparative Example 1, light dross could be cut by setting the focal position to −0.5 mm to −0.2 mm with respect to the workpiece upper surface. Compared with 2 (FIG. 8), the cutting speed decreased to 5 m / min.

このことから、板厚2mmのワークの切断に対しては焦点距離120mmの集光レンズよりも焦点距離150mmの集光レンズのほうが望ましいことが理解される。   From this, it is understood that a condensing lens having a focal length of 150 mm is more desirable than a condensing lens having a focal length of 120 mm for cutting a workpiece having a thickness of 2 mm.

6.比較例2
板厚2mmのアルミ材を、ファイバレーザを用い且つ、焦点距離150mmの集光レンズを用い切断したところ、焦点位置の選択に拘わらず重ドロスが発生することが分かった。
6). Comparative Example 2
When an aluminum material having a thickness of 2 mm was cut using a fiber laser and a condensing lens having a focal length of 150 mm, it was found that heavy dross was generated regardless of the selection of the focal position.

従ってドロス付着に関してファイバレーザよりもDDLレーザのほうが優れていることが理解される。   Thus, it is understood that the DDL laser is superior to the fiber laser in terms of dross adhesion.

Claims (14)

厚さ2mm以上の板金切断する場合には、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として、−2.0mm< Pf ≦約0.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に対して照射し、 厚さ2mmより薄い板金を切断する場合には、焦点距離fとしてf≦120mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mm< Pf ≦2.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に照射する板金加工方法。   When cutting a sheet metal having a thickness of 2 mm or more, a condensing lens having a focal length f ≧ 150 mm and a focal position Pf arranged at −2.0 mm <Pf ≦ about 0.0 mm with respect to the upper surface of the sheet metal. In the case where the sheet metal is irradiated with the parallel laser light from the DDL module and the sheet metal having a thickness of less than 2 mm is cut, the focal length f is f ≦ 120 mm, and the focal position Pf is A sheet metal processing method of irradiating the sheet metal with a parallel laser beam from a DDL module using a condensing lens arranged at 0.0 mm <Pf ≦ 2.0 mm with respect to the upper surface. 切断加工に際して加工点に供給されるアシストガスのガス圧は1.5MPa(メガパスカル)以上である請求項1の板金加工方法。   The sheet metal processing method according to claim 1, wherein the gas pressure of the assist gas supplied to the processing point at the time of cutting is 1.5 MPa (megapascal) or more. 前記DDLモジュールからのレーザ光は、少なくとも2つ以上の多波長(multiple-wavelength)レーザ光で構成され、何れのレーザ光の波長も1000nm未満である請求項1又は2の板金加工方法。   3. The sheet metal processing method according to claim 1, wherein the laser light from the DDL module is composed of at least two or more multiple-wavelength laser lights, and the wavelength of any of the laser lights is less than 1000 nm. 前記DDLモジュールからのレーザ光の波長(Wavelength)は800nm以上990nm以下の多波長(multiple-wavelength)で構成される請求項1乃至3の何れかに記載の板金加工方法。   The sheet metal processing method according to any one of claims 1 to 3, wherein a wavelength (Wavelength) of laser light from the DDL module is configured to be a multiple-wavelength of 800 nm to 990 nm. 前記DDLモジュールから出射されるレーザ光のBPP(ビームパラメータ積(Beam parameter product))は、7mm*mrad以上20mm*mrad以下である請求項1乃至4の何れかに記載の板金加工方法。   The sheet metal processing method according to any one of claims 1 to 4, wherein a BPP (Beam parameter product) of laser light emitted from the DDL module is 7 mm * mrad or more and 20 mm * mrad or less. レーザ光のレーリー長は、1.5mm以上6mm以下である請求項1乃至5の何れかに記載の板金加工方法。   6. The sheet metal processing method according to claim 1, wherein the laser beam has a Rayleigh length of 1.5 mm to 6 mm. 厚さが1mmの薄い板金を切断する方法であって、焦点距離fとしてf≦120mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mm< Pf ≦2.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからのレーザ光を前記板金に照射し、加工速度3〜6(m/分)で加工する板金加工方法。   A method of cutting a thin sheet metal having a thickness of 1 mm, which has a focal length f of f ≦ 120 mm, and a focal position Pf arranged at 0.0 mm <Pf ≦ 2.0 mm with respect to the upper surface of the sheet metal. A sheet metal processing method of irradiating the sheet metal with laser light from a DDL module using a lens and processing at a processing speed of 3 to 6 (m / min). 加工点に供給されるアシストガスのガス圧は0.8MPa乃至1.5MPaである請求項1乃至7の何れかに記載の板金加工方法。   The sheet metal processing method according to any one of claims 1 to 7, wherein a gas pressure of the assist gas supplied to the processing point is 0.8 MPa to 1.5 MPa. 厚さが2mmアルミ板金を切断する方法であって、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として−2.0mm< Pf ≦約0.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからのレーザ光を前記板金に対して照射し、加工速度3〜5(m/分)で加工する板金切断方法。 A method of cutting an aluminum sheet metal having a thickness of 2 mm, which has a focal length f ≧ 150 mm, and has a focal position Pf arranged at −2.0 mm <Pf ≦ about 0.0 mm with respect to the upper surface of the sheet metal. A sheet metal cutting method in which a laser beam from a DDL module is irradiated to the sheet metal using a lens and is processed at a processing speed of 3 to 5 (m / min). 前記板金はアルミ板金である請求項1乃至8の何れかの板金加工方法。   9. The sheet metal processing method according to claim 1, wherein the sheet metal is an aluminum sheet metal. 多波長のレーザ光を発振するDDLモジュールと、 前記DDLモジュールからの多波長レーザ光を伝送する伝送ファイバと、前記伝送ファイバにより伝送された多波長のレーザ光を集光して板金を加工するレーザ加工機であって、
厚さ2mm以上の板金切断する場合には、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として−2.0mm< Pf ≦約0.0mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからの平行レーザ光を前記板金に対して照射するレーザ加工機。
A DDL module that oscillates multi-wavelength laser light, a transmission fiber that transmits multi-wavelength laser light from the DDL module, and a laser that processes the sheet metal by condensing the multi-wavelength laser light transmitted by the transmission fiber A processing machine,
When cutting a sheet metal having a thickness of 2 mm or more, a condensing lens having a focal length f ≧ 150 mm and a focal position Pf arranged at −2.0 mm <Pf ≦ about 0.0 mm with respect to the upper surface of the sheet metal is used. A laser processing machine for irradiating the sheet metal with parallel laser light from a DDL module.
厚さ3mmのアルミ板金を切断する方法であって、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として−1.0mm< Pf ≦−0.5mmに配置した集光レンズを用いて、DDLモジュールからのレーザ光を前記板金に対して照射する板金切断方法。   A method of cutting an aluminum sheet metal having a thickness of 3 mm, which has a focal length f ≧ 150 mm, and has a focal position Pf arranged at −1.0 mm <Pf ≦ −0.5 mm with respect to the upper surface of the sheet metal. A sheet metal cutting method for irradiating the sheet metal with a laser beam from a DDL module. 加工速度2.5〜3(m/分)で加工する請求項12の板金切断方法。   The sheet metal cutting method according to claim 12, wherein the sheet metal is processed at a processing speed of 2.5 to 3 (m / min). 厚さ2mm以上のアルミ板金を切断する方法であって、
厚さ2mmのアルミ板金を切断する場合は、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として0.0mm< Pf ≦約0.5mmに配置した集光レンズを用いて、
厚さ3mmのアルミ板金を切断する場合は、焦点距離f≧150mmを有し、焦点位置Pfを、板金の上面を基準として−1.0mm< Pf ≦−0.5mmに配置した集光レンズを用いて、
DDLモジュールからのレーザ光を前記板金に対して照射する板金切断方法。
A method of cutting an aluminum sheet metal having a thickness of 2 mm or more,
When cutting an aluminum sheet metal having a thickness of 2 mm, a condensing lens having a focal length f ≧ 150 mm and a focal position Pf of 0.0 mm <Pf ≦ about 0.5 mm with respect to the upper surface of the sheet metal is used.
When cutting an aluminum sheet metal having a thickness of 3 mm, a condensing lens having a focal length f ≧ 150 mm and a focal position Pf arranged at −1.0 mm <Pf ≦ −0.5 mm with respect to the upper surface of the sheet metal is used. And
A sheet metal cutting method for irradiating the sheet metal with laser light from a DDL module.
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